CC3220学习笔记---点亮LED寄存器版

CC3220SF开发板到货，拍照留念

两兄弟，右边这块是CC3220SF，大一些。

相比51单片机，ARM的MCU复杂得多，再加上N层的抽象，复杂度更是高得多。更可怕的是，所有文档还是英文的，这东西看中文都很吃力。所以，没办法，只能从最底层搞起，抽丝剥茧，慢慢搞清楚了。

CC3220到货，先搞个类似51单片机的程序，直接控制寄存器来点亮LED。

先查阅CC3220技术参考手册，的第五章【General-Purpose Input/Outputs (GPIOs)】介绍了GPIO的相关内容。

5.4 初始化和配置

配置指定端口的GPIO引脚：

通过设置 GPIO0CLKEN、c、GPIO2CLKEN、GPIO3CLKEN和GPIO4CLKEN寄存器中合适的位来使能指定port的时钟。
通过GPIODIR寄存器编程设置GPIO port引脚的方向。置1表示输出，置0表示输入。

之后中讲的是配置DMA和中断，此处省略。也就是说，如果要点亮LED，需要做的初始化工作首先要配置时钟，然后设置引脚方向性。

查找三盏灯所接引脚：

CC3220的引脚被分为4组，分别是为Port A0、Port A1、Port A2、Port A3。首先我们找到CC3220SF开发板的三盏LED灯所对就的GPIO口，查电路图：

看看实物图：

D8 ：绿灯，接GPIO_11

D9 ：黄灯，接GPIO_10

D10：红灯，接GPIO_9

查找三盏灯所接GPIO口所对应的port

还是同一章，找到GPIO映射表：

D8 ：绿灯，接GPIO_11 ---GPIOA1 的第3位引脚

D9 ：黄灯，接GPIO_10 ---GPIOA1 的第2位引脚

D10：红灯，接GPIO_9 ---GPIOA1 的第1位引脚（从0开始）

也就是说，三盏灯同属GPIOA1，那么，我们只需打开GPIO1CLKEN即可。

寻找GPIO1CLKEN寄存器地址

首先寻找时钟管理的基地址，【2.2.3 Memory Model】这一节的【Table 2-4 Memory Map】中可以找到时钟管理基地址，如图：

找到时钟管理基地址，0x4402.5000

接下来【15.6.16 GPIO1CLKEN Register】

DSLPCLKEN：深度睡眠

SLPCLKEN：睡眠

RUNCLKEN：正常运行

由图可看到偏移量offset = 58h，重启默认值reset = 0h。我们需要的是正常运行状态，也就是把RUNCLKEN置1即可打开GPIOA1时钟。

最终结果：[0x44025000+0x58]寄存器值设为0x01

寻找GPIODIR寄存器地址

翻到【5.5 GPIO Registers】，看到以下内容：

前面已经说过，CC3220把所有GPIO分为4组，A0~A3，上面列出了每个组的基地址。而每个组都有自己的寄存器。Table 5-3列出的是每组自身所拥有的寄存器，Offset列就是各组寄存器针对各组基地址位移。

上面特意声明，在这些寄存器可以访问前，每个GPIO的模块时钟必须首先开启，在开启后的延时3个系统时钟方能访问这些寄存器。

接下来点GPIODIR寄存器右边链接转到5.5.2节，如下图：

前面我们看过Table 5-14 GPIO Mapping，可观察到 4组GPIO，每组管8个引脚。而GPIODIR寄存器的DIP字段正好占8个位，每个位对应一个引脚。那么根据前面所查资料，可以得知三盏LED由上图红框的3个位所控制。只要把它们都置1，三盏LED的引脚都会变为输出方向。

那么GPIO Port A1基地址0x40005000，GPIODIR寄存器地址偏移400h。得出结论

最终结果：[0x40005000+0x400] = 0x0E

引脚复用

相比51单片机，CC3220是一块高级芯片，大部分引脚经过配置，都可以实现不同的功能，如I2C、SPI、UART或GPIO。接下来我们就需要将3盏LED所连接的引脚配置为GPIO。

首先翻到【16.7 Functional Pin Mux Configurations】，找到GPIO9、GPIO10、GPIO11三个引脚复用数据，如下图：

GPIO9：

GPIO10、GPIO11：

注意红色方框标注处。可注意到，只要将三个引脚所对应的寄存器名称和地址分别为：

GPIO_PAD_CONFIG_9 ：0x4402E0C4

GPIO_PAD_CONFIG_10 ：0x4402E0C8

GPIO_PAD_CONFIG_11 ：0x4402E0CC

只需将它们的ConfigMode配置为0，即可用为GPIO。

接下来翻到【16.8.1.1 Pad Mux and Electrical Configuration Register Bit Definitions】，如下图：

GPIO_PAD_CONFIG_x寄存器占用12个位。[3:0]用于ConfigMode，如上所述，这里设为0就是GPIO。[7:5]用于驱动强度，我们把它设为001 = 2mA即可。[3:0]=0，[7:5]=001，得出数字0x20。

最终结果：

[0x4402E0C4] = 0x20

[0x4402E0C8] = 0x20

[0x4402E0CC] = 0x20

控制引脚高低电平

不要急，还没完。配置是结束了，点亮或熄灭LED灯还需控制GPIO的高低电平，这是一个非常复杂难懂的过程。

还是翻到【5.5 GPIO Registers】看Table 5-3的内容，

如上表所示，GPIODATA的地址范围从0h~3FFh，总共占用1024个字节。而每组GPIO共8个引脚，一个字节即可表示完成。下面看看关于GPIODATA寄存器的描述，翻到【5.5.1 GPIODATA Register (offset = 0h) [reset = 0h]】，图5-4：

考虑到MCU为32位总线，那么需要4个字节来控制一组GPIO口（只使用了前8位）。为何留了1024个字节来控制8个引脚呢？

实际上CC3220将这1024个字节分为256个区域（即256个别名，1024/4=256），每个区域正好存放控制一组GPIO口所需的32个位。第一个区地址偏移量为0x00，第二个区地址偏移量为0x04，最后一个区地址偏移量为0x3FC。在不同的区域读写GPIO得到的是不同的效果。翻到【5.2.1.2 Data Register Operation】。

1、先看看写操作

如上图所示：

第一行方块表示地址偏移量

第二行方块表示要写的值

第三行方块表示GPIODATA的结果值

在偏移量为0x098这个地址上写GPIO。0x098的第2到第9位可作为写操作掩码，把0x098用二进制来看，3、4、7位的值为1，表示对这三位的写操作可以成功。剩下的5位对它们进行任何写操作都不会改变GPIODATA的值。

换句话说，如果想用一个数字同时操作一组GPIO的8个引脚，就应当在偏移量为0x3FC的地址上写。如果在偏移量为0x000的地址上写，则不会有任何效果。

2、再来看读操作

如上图所示：

第一行方块表示地址偏移量

第二行方块表示GPIODATA的当前值

第三行方块表示读操作返回值

上图的地址偏移量为0x04C，表示只会返回GPIODATA中第2、6、7这三个位的结果，其它位的值不会返回。

这样做的好处翻译一下：软件驱动可在一个单周期指令内完成对单个GPIO引脚的修改，而不影响其它引脚的状态。相对于传统方法的读-改-写操作去设置或清除单个GPIO引脚，此方法更具效率。

下面可以推断出，三盏LED所在GPIO Port A1基地址0x40005000；我们打算象51单片机那样同时控制3盏灯，3盏灯处于A口的第1、2、3位。为不影响其它GPIO口，偏移量应设计为二进制的（0000111000），即16进制的0x038。

最终结果：[0x40005000 + 0x00E] = xx

好，该讲的讲完了，不容易啊！下面可以写程序了。这回写最底层的象51单片机一样的程序。

例一：三盏灯同时闪烁：

首先单击菜单【Project】-->【New CCS Project】，弹出新建项目窗体，画红框的地方按图进行设置，Project name可以自己起。

接下来在自动生成的main.c文件输入如下代码：

//延时函数
void delay(int temp)
{int i = 0;for (i = 0; i < temp; i++);
}int main(void)
{//开启GPIOA1时钟*((volatile unsigned long *)(0x44025000 + 0x58)) = 0x01;//设置3个LED引脚为输出方向*((volatile unsigned long *)(0x40005000 + 0x400)) |= 0x0E;//配置3个LED引脚为GPIO，电流强度为2mA*((volatile unsigned long *)(0x4402E0C4)) = 0x20;*((volatile unsigned long *)(0x4402E0C8)) = 0x20;*((volatile unsigned long *)(0x4402E0CC)) = 0x20;while(1){   //同时点亮3盏LED*((volatile unsigned long *)(0x40005000 + 0x038)) = 0x0E;delay(0x2fffff);//同时熄灭3盏LED*((volatile unsigned long *)(0x40005000 + 0x038)) = 0x00;delay(0x2fffff);}
}

这程序牛啊，未引用任何头文件！

单击绿色甲壳虫按钮（Debug），烧进开发板后按绿色三角（Resume）按钮，观察开发板，三盏灯同时闪烁。大功告成，走到这一步不容易啊！

心情好，再来个跑马灯：

void delay(int temp)
{int i = 0;for (i = 0; i < temp; i++);
}int main(void)
{//开启GPIOA1时钟*((volatile unsigned long *)(0x44025000 + 0x58)) = 0x01;//设置3个LED引脚为输出方向*((volatile unsigned long *)(0x40005000 + 0x400)) |= 0x0E;//配置3个LED引脚为GPIO，电流强度为2mA*((volatile unsigned long *)(0x4402E0C4)) = 0x20;*((volatile unsigned long *)(0x4402E0C8)) = 0x20;*((volatile unsigned long *)(0x4402E0CC)) = 0x20;int flag = 2;while(1){*((volatile unsigned long *)(0x40005000 + 0x038)) = flag;flag = (flag == 8) ? 2 : flag << 1;delay(0x2fffff);}
}

本文参考了阿汤哥的文章，没他的文章我是肯定没办法写出这程序的，有部分内容他没讲清楚，我这也算是补全了吧。